JP2004282972A - Pulse generation ic for motor control - Google Patents

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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a pulse generation IC for motor control capable of smooth continuous operation without any interruption during the operation in continuously performing a plurality of positioning operations. <P>SOLUTION: This pulse generation IC for motor control comprises: a first speed pattern for performing constant-speed driving to a target position after a motor 10 is started at a constant speed as a speed pattern of the positioning operation; a second speed pattern for performing constant-speed driving to a target position or a deceleration starting position after acceleration of the motor 10 is started; and a third speed pattern for performing constant-speed driving to the deceleration starting position after the motor 10 is started at a constant speed and then for performing deceleration and stopping. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【0001】
【発明の属する技術分野】
本発明は、指定された速度パターンでパルス駆動モータ(ステッピングモータ、サーボモータなど)を位置決め動作させるモータ制御用パルス発生ICに関し、特に、複数の位置決め動作を連続的に実行可能なモータ制御用パルス発生ICに関する。
【0002】
【従来の技術】
ステッピングモータに代表されるパルス駆動モータ(以下、単にモータという。)の普及に伴い、その駆動パルスを発生させるモータ制御用パルス発生ICが種々提案されている。この種のモータ制御用パルス発生ICによれば、制御データ(動作コマンド、目標位置データ、動作速度データなど)を入力するだけで、所望のモータ駆動パルスが出力されるため、モータを容易に駆動制御することが可能になる。
【0003】
また、モータ制御用パルス発生ICのなかには、複数の位置決め動作を連続的に実行するブロック制御機能を備えるものがある(例えば、特許文献1参照。)。ブロック制御機能は、プリレジスタ(プリバッファ)に次動作の制御データを予めセットすることにより実行されるものであって、この機能における各位置決め動作の速度パターンには、図6の(A)、(B)に示す2種類がある。
【0004】
図6の(A)に示す第一速度パターンは、モータを、スタート位置から目標位置まで定速駆動させる速度パターンであり、図6の(B)に示す第二速度パターンは、モータを、加速スタート後、減速開始位置まで定速駆動させ、その後に減速停止させる速度パターンである。従って、モータを高速で位置決め動作させる場合は、第二速度パターンを指定することにより、スタート時及び停止時の振動を抑制することができる。尚、第二速度パターンでは、減速開始位置(目標位置を基準とする相対位置)の設定値を0にすることによって、モータを減速無しで停止(以下、定速停止という。)させることも可能となっている。
【0005】
上記ブロック制御機能は、例えば、補間動作を連続的に実行する場合に利用されている。補間動作は、例えば、X−Y動作装置(位置決めテーブルなど)のX軸モータ及びY軸モータを相関的に駆動制御することによって、X−Y座標における任意方向の直線動作(直線補間機能)や円弧動作(円弧補間機能)を可能にするものであり、ブロック制御機能と補間機能を複合的に実行すれば、図7に示すように、コーナーをスムーズに回るような動作パターンが可能になる。
【0006】
上記のような動作パターンを高速で行う場合、最初のブロック(直線補間A)では、モータを加速スタートさせ、最後のブロック(直線補間B)では、モータを減速停止させることが望ましい。しかしながら、従来のモータ制御用パルス発生ICは、前述のように、ブロック制御用の速度パターンを2種類しか持たないため、ブロック間に停止動作が入り、スムーズな連続動作ができないという問題がある。
【0007】
即ち、図8に示すように、直線補間Aを第二速度パターン(加速スタート、定速停止)、円弧補間を第一速度パターン(定速スタート、定速停止)とすれば、円弧補間の完了位置まではスムーズな動作が可能であるが、直線補間Bを第二速度パターン(加速スタート、減速停止)とした場合、円弧補間と直線補間Bとの間に停止動作が入り、スムーズな連続動作が困難になる。
【0008】
【特許文献1】
特開平8−320719号公報(第3頁、第1図)
【0009】
【発明が解決しようとする課題】
本発明は、上記の如き問題点を一掃すべく創案されたものであって、指定された速度パターンでパルス駆動モータを位置決め動作させると共に、複数の位置決め動作を連続的に実行可能なものでありながら、最後のブロック(直線補間B)に第二の速度パターンを用いる必要を無くし得て、円弧補完から直線補完への連繋動作に対して、従来の直線補完から円弧補完へのコーナーを回る動作パターンと同様の連繋動作をもって行うことができるようになり、連続位置決め動作の最後にモータの減速停止が行われても、位置決め動作ブロック間に停止動作が入ることを回避し、スムーズな連続位置決め動作を実行することができ、もって、動作スタートから動作完了までの一連の動作において、加速−定速−減速の理想的な台形曲線による速度パターンをもってブロック制御を行うことができ、動作パターンが高速で行われてもモータへの負荷を軽減し耐久性を高めることができるモータ制御用パルス発生ICを提供することを目的とする。
【0010】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために本発明のモータ制御用パルス発生ICは、指定された速度パターンでパルス駆動モータを位置決め動作させると共に、複数の位置決め動作を連続的に実行可能なモータ制御用パルス発生ICであって、前記位置決め動作は、前記パルス駆動モータを、定速スタート後、目標位置まで定速駆動させる第一速度パターンと、前記パルス駆動モータを、加速スタート後、目標位置又は減速開始位置まで定速駆動させる第二速度パターンとに加え、前記パルス駆動モータを、定速スタート後、減速開始位置まで定速駆動させ、その後に減速停止させる第三速度パターンを備えることを特徴とするものである。
【0011】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を好適な実施の形態として例示するモータ制御用パルス発生ICを図面に基づいて詳細に説明する。図1は、本発明の実施形態に係るモータ制御用パルス発生ICを用いたモータ制御システムのブロック図である。この図に示すように、モータ制御システム1は、モータ10と、該モータ10の駆動パルスを発生させるモータ制御用パルス発生IC20と、該モータ制御用パルス発生IC20に制御データを入力するCPU30とを備えて構成されている。尚、図1の符号40は、モータ制御用パルス発生IC20の出力で動作する駆動回路であり、11は、指令に基づくモータ10の動作をエンコーダ(またはレゾルバ)等のセンサー12により監視し、その動作結果を駆動回路40に出力するフィードバックループである。
【0012】
モータ10は、ステッピングモータ、サーボモータなどのパルス駆動モータであり、本実施形態で採用されるステッピングモータは、駆動パルスの周波数に比例する速度で回転し、また、回転量が駆動パルス数に比例するという特性を備えている。
【0013】
CPU30は、例えば、16ビットのデータ入出力端子及び4ビットのアドレス出力端子を備える。データ入出力端子は、モータ制御用パルス発生IC20との間で制御データの入出力を行い、また、アドレス出力端子は、制御データの書き込み先指定や読み込み先指定に使用される。CPU30が出力する制御データには、動作コマンド、レジスタ制御コマンド、レジスタ書き込みデータなどがある。
【0014】
動作コマンドは、スタートコマンド(第一〜第三速度パターン)、停止コマンド、速度変更コマンドなど、モータ10の動作を指定するコマンドである。また、レジスタ書き込みデータは、目標位置(移動量)データ、初期速度データ(FL速度:加速スタート初期速度)、目標速度データ(FH速度:定速駆動目標速度)、加速レートデータ、減速レートデータ、減速開始位置データ、補間動作条件データなどであり、レジスタ制御コマンドによって書き込み先のレジスタが指定される。
【0015】
図2は、本発明の実施形態に係るモータ制御用パルス発生ICのブロック図である。この図に示すように、モータ制御用パルス発生IC20は、CPUインタフェース部21、レジスタ部22、コントローラ部23、パルス発生部24、カウンタ部25、入出力ラインインタフェース部26などを備える。
【0016】
CPUインタフェース部21は、CPU30が出力した動作コマンド、レジスタ制御コマンドなどを格納するコマンド格納部や、CPU30が出力したレジスタ書き込みデータなどを一時的に格納する入出力バッファを備えており、入出力バッファに格納されたレジスタ書き込みデータは、レジスタ制御コマンドに基づいて、レジスタ部22の所定アドレスに書き込まれる。また、入出力バッファに格納された動作コマンドは、モータ停止時であれば、直ちにコントローラ部23へ送られ、モータ動作中であれば、次動作用として待機する。
【0017】
レジスタ部22は、目標位置データ、初期速度データ、動作速度データ、加速レートデータ、減速レートデータ、減速開始位置データ、補間条件データなどのモータ動作パラメータを記憶保持する各種のレジスタを備える。各レジスタには、モータ動作完了時(一つの動作ブロック完了時)にFIFO動作(ファーストイン・ファーストアウト動作)する第一プリレジスタ及び第二プリレジスタが接続されており、各プリレジスタに、次動作、次々動作のデータを予め書き込むことができる。これにより、動作条件が異なる複数の位置決め動作を連続的に実行することが可能になる(ブロック制御機能)。
【0018】
コントローラ部23は、動作コマンド、レジスタ値、カウンタ値などに基づいて、パルス発生部24にモータ駆動パルスの発生を指示する部分である。パルス発生部24は、コントローラ部23からの指示に従い、各種パラメータに応じた速度、移動量のモータ駆動パルスを発生させ、これを入出力ラインインタフェース部26を介してモータ10(駆動回路40)に出力する部分である。カウンタ部25は、パルス発生部24が出力するモータ駆動パルス、又は、モータ10からフィードバックされるモータ回転検出パルスをカウントする部分である。
【0019】
図3は、本発明の実施形態に係るモータ制御用パルス発生ICの速度パターンを示す説明図である。この図に示すように、モータ制御用パルス発生IC20における位置決め動作の速度パターンには3種類ある。図3の(A)に示す第一速度パターンは、モータ10を、スタート位置から目標位置まで定速駆動させる速度パターンである。この速度パターンによる位置決め動作は、第一スタートコマンドの入力により実行でき、定速駆動速度(FH速度)には動作速度レジスタ値が適用される。
【0020】
図3の(B)に示す第二速度パターンは、モータ10を、加速スタート後、減速開始位置まで定速駆動させ、その後に減速停止させる速度パターンであり、モータ10を高速で位置決め動作させる場合、スタート時及び停止時の振動を抑制することができる。この速度パターンによる位置決め動作は、第二スタートコマンドの入力により実行でき、加速スタート初期速度(FL速度)には初期速度レジスタ値が適用され、定速駆動速度(FH速度)には動作速度レジスタ値が適用される。また、この速度パターンでは、減速開始位置レジスタにおいて減速開始位置(目標位置を基準とする相対位置)を設定でき、この設定値を0にすれば、モータ10を減速無しで定速停止することになる。
【0021】
図3の(C)に示す第三速度パターンは、モータ10を、定速スタート後、減速開始位置まで定速駆動させ、その後に減速停止させる速度パターンである。この速度パターンによる位置決め動作は、第三スタートコマンドの入力により実行でき、定速駆動速度(FH速度)には動作速度レジスタ値が適用される。また、この速度パターンでも、減速開始位置レジスタにおいて減速開始位置を設定することができる。
【0022】
このように本発明のモータ制御用パルス発生IC20は、従来からの2種類の速度パターンに加え、第三の速度パターンを備えるため、例えば、図7に示す連続位置決め動作を行う場合、図4に示すような速度パターンでモータ10を駆動させることが可能になる。つまり、直線補間A、円弧補間及び直線補間Bを連続的に高速で行う場合には、最初の動作ブロック(直線補間A)を第二速度パターン(減速開始位置レジスタ値=0)、中間の動作ブロック(円弧補間)を第一速度パターン、最後の動作ブロック(直線補間B)を第三速度パターン(減速開始位置レジスタ値>0)とする。これにより、動作ブロック間に停止動作が入ることなく、モータ10をスムーズに連続動作させることが可能になる。
【0023】
次に、モータ制御用パルス発生IC20に第三速度パターンを追加するための構成を、従来例を参照しながら説明する。図5は、本発明の実施形態に係るモータ制御用パルス発生ICの要部を示すブロック図、図9は、従来例に係るモータ制御用パルス発生ICの要部を示すブロック図である。これらの図に示すように、前記パルス発生部24には、第二速度パターンの加速スタートなどを行うための加減速制御部27が設けられている。この加減速制御部27は、モータ10の目標速度がセットされる目標速度レジスタ27aと、現在のモータ駆動速度を決める速度カウンタ27bと、目標速度レジスタ値と速度カウンタ値とを比較して、速度カウンタ27bに加算信号又は減算信号を出力するコンパレータ27cとを備えて構成されている。
【0024】
第二速度パターンの位置決め動作を実行する場合は、目標速度レジスタ27aに動作速度レジスタ値(FH速度)がセットされ、速度カウンタ27bに初期速度レジスタ値(FL速度)がロードされる。この場合、コンパレータ27cは、FH速度に達するまで速度カウンタ値を所定の加速レート(加速レートレジスタ値)で加算させるため、モータ10が所定の所定の加速度で加速スタートし、その後、定速駆動することになる。以上の構成は、従来の加減速制御部27と同様である。
【0025】
本実施形態の加減速制御部27は、図5に示すように、セレクト信号(速度パターン選択信号)に応じて、速度カウンタ27bに初期速度レジスタ値又は動作速度レジスタ値を選択的にロードするセレクタ27dを更に備えている。つまり、セレクタ27dは、第二速度パターンに対応したセレクト信号を入力すると、速度カウンタ27bに初期速度レジスタ値をロードし、モータ10を加速スタートさせる一方、第三速度パターンに対応したセレクト信号を入力すると、速度カウンタ27bに動作速度レジスタ値をロードし、モータ10を定速スタートさせる。これにより、加減速制御部27にセレクタ27dを設けるだけで、前述した第三速度パターンを追加することが可能になる。
【0026】
叙述の如く構成された本発明の実施の形態において、複数の位置決め動作を高速で連続的に行う場合、スタート時及び停止時の振動を抑制するために、最初の動作ブロックでは、モータ10を加速スタートさせ、最後の動作ブロックでは、モータ10を減速停止させることが要求される。従来のモータ制御用パルス発生ICによる位置決め動作の速度パターンは、モータ10を、定速スタート後、目標位置まで定速駆動させる第一速度パターンと、モータ10を、加速スタート後、目標位置又は減速開始位置まで定速駆動させる第二速度パターンとの2種類であったため、最後の動作ブロックで第二速度パターンを指定した場合、連続動作の途中に停止動作が入り、スムーズな連続動作が困難であったが、本発明のモータ制御用パルス発生IC20は、上記2種類の速度パターンに加え、モータ10を、定速スタート後、減速開始位置まで定速駆動させ、その後に減速停止させる第三速度パターンを備えるため、最後の動作ブロックで第三速度パターンを指定することにより、円弧補完から直線補完への連繋動作に対して、従来の直線補完から円弧補完へのコーナーを回る動作パターンと同様の連繋動作をもって行うことができ、連続動作の途中に停止動作が入らないスムーズな連続動作を行うことが可能になる。従って、動作スタートから動作完了までの一連の動作において、加速−定速−減速の理想的な台形曲線による速度パターンをもってブロック制御を行うことができ、動作パターンが高速で行われてもモータへの負荷を軽減し耐久性を高めることができる。
【0027】
また、モータ制御用パルス発生IC20の加減速制御部27は、モータ10の目標速度がセットされる目標速度レジスタ27aと、現在のモータ駆動速度を決める速度カウンタ27bと、目標速度レジスタ値と速度カウンタ値とを比較して、速度カウンタ27bに加算信号又は減算信号を出力するコンパレータ27cとを備えて構成されており、目標速度レジスタ27aに動作速度レジスタ値(定速駆動目標速度)をセットすると共に、速度カウンタ27bに初期速度レジスタ値(加速スタート初期速度)をロードして、第二速度パターンの加速スタートを実行するのであるが、初期速度レジスタ値又は動作速度レジスタ値のいずれかを、速度カウンタ27bに選択的にロードするセレクタ27dを更に備え、該セレクタ27dによって、第二速度パターンと第三速度パターンとの切り換えを行う。これにより、加減速制御部27にセレクタ27dを設けるだけで、第三速度パターンを追加することができる。
【0028】
【発明の効果】
本発明は、指定された速度パターンでパルス駆動モータ10を位置決め動作させると共に、複数の位置決め動作を連続的に実行可能なモータ制御用パルス発生IC20であって、前記位置決め動作は、前記パルス駆動モータ10を、定速スタート後、目標位置まで定速駆動させる第一速度パターンと、前記パルス駆動モータ10を、加速スタート後、目標位置又は減速開始位置まで定速駆動させる第二速度パターンとに加え、前記パルス駆動モータ10を、定速スタート後、減速開始位置まで定速駆動させ、その後に減速停止させる第三速度パターンを備えることにより、
指定された速度パターンでパルス駆動モータを位置決め動作させると共に、複数の位置決め動作を連続的に実行可能なものでありながら、最後のブロック(直線補間B)に第二の速度パターンを用いる必要を無くし得て、円弧補完から直線補完への連繋動作に対して、従来の直線補完から円弧補完へのコーナーを回る動作パターンと同様の連繋動作をもって行うことができるようになり、連続位置決め動作の最後にモータの減速停止が行われても、位置決め動作ブロック間に停止動作が入ることを回避し、スムーズな連続位置決め動作を実行することができ、もって、動作スタートから動作完了までの一連の動作において、加速−定速−減速の理想的な台形曲線による速度パターンをもってブロック制御を行うことができ、動作パターンが高速で行われてもモータへの負荷を軽減し耐久性を高めることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明の実施形態に係るモータ制御用パルス発生ICを用いたモータ制御システムのブロック図である。
【図2】本発明の実施形態に係るモータ制御用パルス発生ICを示すブロック図である。
【図3】本発明の実施形態に係るモータ制御用パルス発生ICの速度パターンを示す説明図である。
【図4】本発明の実施形態に係るモータ制御用パルス発生ICの作用説明図である。
【図5】本発明の実施形態に係るモータ制御用パルス発生ICの要部を示すブロック図である。
【図6】従来例に係るモータ制御用パルス発生ICの速度パターンを示す説明図である。
【図7】ブロック制御(連続補間動作)の例を示す説明図である。
【図8】従来例に係るモータ制御用パルス発生ICの作用説明図である。
【図9】従来例に係るモータ制御用パルス発生ICの要部を示すブロック図である。
【符号の説明】
1 モータ制御システム
10 モータ
20 モータ制御用パルス発生IC
21 インタフェース部
22 レジスタ部
23 コントローラ部
24 パルス発生部
25 カウンタ部
26 入出力ラインインタフェース部
27 加減速制御部
27a 目標速度レジスタ
27b 速度カウンタ
27c コンパレータ
27d セレクタ
30 CPU
40 駆動回路
[0001]
TECHNICAL FIELD OF THE INVENTION
The present invention relates to a motor control pulse generation IC for positioning a pulse drive motor (stepping motor, servomotor, etc.) in a specified speed pattern, and more particularly to a motor control pulse capable of continuously executing a plurality of positioning operations. It relates to the generated IC.
[0002]
[Prior art]
With the spread of pulse drive motors (hereinafter simply referred to as motors) represented by stepping motors, various motor control pulse generation ICs for generating the drive pulses have been proposed. According to this kind of motor control pulse generation IC, a desired motor drive pulse is output only by inputting control data (operation command, target position data, operation speed data, etc.), so that the motor can be easily driven. It becomes possible to control.
[0003]
Some of the motor control pulse generation ICs have a block control function of continuously executing a plurality of positioning operations (for example, see Patent Document 1). The block control function is executed by setting control data of the next operation in a pre-register (pre-buffer) in advance. The speed pattern of each positioning operation in this function includes (A) in FIG. There are two types shown in (B).
[0004]
The first speed pattern shown in FIG. 6A is a speed pattern for driving the motor at a constant speed from the start position to the target position, and the second speed pattern shown in FIG. This is a speed pattern in which the motor is driven at a constant speed to a deceleration start position after the start, and then decelerated and stopped. Therefore, when positioning the motor at a high speed, the vibration at the time of start and at the time of stop can be suppressed by designating the second speed pattern. In the second speed pattern, the motor can be stopped without deceleration (hereinafter, referred to as constant speed stop) by setting the set value of the deceleration start position (relative position based on the target position) to 0. It has become.
[0005]
The block control function is used, for example, when performing an interpolation operation continuously. The interpolation operation is performed by, for example, controlling the X-axis motor and the Y-axis motor of an XY motion device (such as a positioning table) in a correlated manner, so that a linear motion (linear interpolation function) in an arbitrary direction on the XY coordinates can be performed. An arc operation (circle interpolation function) is made possible. If the block control function and the interpolation function are executed in combination, an operation pattern that smoothly turns around a corner can be made as shown in FIG.
[0006]
When the above operation pattern is performed at high speed, it is desirable that the motor be started to accelerate in the first block (linear interpolation A) and decelerated and stopped in the last block (linear interpolation B). However, since the conventional motor control pulse generation IC has only two types of speed patterns for block control as described above, there is a problem that a stop operation occurs between blocks and a smooth continuous operation cannot be performed.
[0007]
That is, as shown in FIG. 8, if the linear interpolation A is a second speed pattern (acceleration start, constant speed stop) and the circular interpolation is a first speed pattern (constant speed start, constant speed stop), the circular interpolation is completed. Smooth operation is possible up to the position, but when linear interpolation B is the second speed pattern (acceleration start, deceleration stop), a stop operation is inserted between circular interpolation and linear interpolation B, and smooth continuous operation is performed. Becomes difficult.
[0008]
[Patent Document 1]
JP-A-8-320719 (page 3, FIG. 1)
[0009]
[Problems to be solved by the invention]
The present invention has been conceived in order to eliminate the above-mentioned problems, and is capable of performing a positioning operation of a pulse drive motor at a specified speed pattern and performing a plurality of positioning operations continuously. However, it is possible to eliminate the need to use the second speed pattern for the last block (linear interpolation B), and to move around a corner from conventional linear interpolation to arc interpolation, in contrast to the linked operation from arc complementation to linear interpolation. It can be performed with the same linked operation as the pattern, so that even if the motor is decelerated and stopped at the end of the continuous positioning operation, it is possible to avoid a stop operation between positioning operation blocks, and a smooth continuous positioning operation Can be executed, and in a series of operations from the operation start to the operation completion, the speed according to the ideal trapezoidal curve of acceleration-constant speed-deceleration is obtained. Turn can perform block control with the operation pattern is an object to provide a pulse generating IC motor control can increase the alleviating durability load to the motor be performed at high speed.
[0010]
[Means for Solving the Problems]
In order to solve the above problems, a motor control pulse generation IC according to the present invention is a motor control pulse generation IC capable of performing a positioning operation of a pulse drive motor at a specified speed pattern and continuously executing a plurality of positioning operations. In the positioning operation, the pulse drive motor, after a constant speed start, a first speed pattern to drive at a constant speed to a target position, and the pulse drive motor, after acceleration start, until the target position or deceleration start position In addition to the second speed pattern to be driven at a constant speed, the pulse drive motor, after the start at a constant speed, is driven at a constant speed to the deceleration start position, after that there is provided a third speed pattern to stop deceleration is there.
[0011]
BEST MODE FOR CARRYING OUT THE INVENTION
Hereinafter, a motor control pulse generation IC illustrating an embodiment of the present invention as a preferred embodiment will be described in detail with reference to the drawings. FIG. 1 is a block diagram of a motor control system using a motor control pulse generation IC according to an embodiment of the present invention. As shown in FIG. 1, the motor control system 1 includes a motor 10, a motor control pulse generation IC 20 for generating a drive pulse for the motor 10, and a CPU 30 for inputting control data to the motor control pulse generation IC 20. It is provided with. Reference numeral 40 in FIG. 1 denotes a drive circuit that operates by the output of the motor control pulse generation IC 20. Reference numeral 11 denotes an operation of the motor 10 based on a command monitored by a sensor 12 such as an encoder (or resolver). This is a feedback loop that outputs an operation result to the drive circuit 40.
[0012]
The motor 10 is a pulse drive motor such as a stepping motor or a servo motor. The stepping motor employed in the present embodiment rotates at a speed proportional to the frequency of the drive pulse, and the amount of rotation is proportional to the number of drive pulses. It has the characteristic of doing.
[0013]
The CPU 30 includes, for example, a 16-bit data input / output terminal and a 4-bit address output terminal. The data input / output terminal inputs / outputs control data to / from the motor control pulse generation IC 20, and the address output terminal is used to specify a write destination and a read destination of the control data. The control data output by the CPU 30 includes an operation command, a register control command, register write data, and the like.
[0014]
The operation command is a command for specifying the operation of the motor 10, such as a start command (first to third speed patterns), a stop command, a speed change command, and the like. The register write data includes target position (movement amount) data, initial speed data (FL speed: initial acceleration start speed), target speed data (FH speed: constant speed drive target speed), acceleration rate data, deceleration rate data, The data includes deceleration start position data, interpolation operation condition data, and the like, and a register to be written is specified by a register control command.
[0015]
FIG. 2 is a block diagram of the motor control pulse generation IC according to the embodiment of the present invention. As shown in this figure, the motor control pulse generation IC 20 includes a CPU interface unit 21, a register unit 22, a controller unit 23, a pulse generation unit 24, a counter unit 25, an input / output line interface unit 26, and the like.
[0016]
The CPU interface unit 21 includes a command storage unit that stores operation commands, register control commands, and the like output by the CPU 30, and an input / output buffer that temporarily stores register write data output by the CPU 30, and the like. Is written to a predetermined address of the register section 22 based on a register control command. The operation command stored in the input / output buffer is immediately sent to the controller unit 23 when the motor is stopped, and stands by for the next operation when the motor is operating.
[0017]
The register unit 22 includes various registers that store and hold motor operation parameters such as target position data, initial speed data, operation speed data, acceleration rate data, deceleration rate data, deceleration start position data, and interpolation condition data. Each register is connected to a first pre-register and a second pre-register that perform a FIFO operation (first-in first-out operation) when the motor operation is completed (one operation block is completed). The data of the operation and the operation one after another can be written in advance. This makes it possible to continuously execute a plurality of positioning operations having different operating conditions (block control function).
[0018]
The controller unit 23 is a unit that instructs the pulse generation unit 24 to generate a motor drive pulse based on an operation command, a register value, a counter value, and the like. The pulse generation unit 24 generates a motor drive pulse having a speed and a movement amount according to various parameters in accordance with an instruction from the controller unit 23, and sends the generated motor drive pulse to the motor 10 (drive circuit 40) via the input / output line interface unit 26. This is the output part. The counter unit 25 is a unit that counts a motor drive pulse output from the pulse generation unit 24 or a motor rotation detection pulse fed back from the motor 10.
[0019]
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a speed pattern of the motor control pulse generation IC according to the embodiment of the present invention. As shown in this figure, there are three types of speed patterns of the positioning operation in the motor control pulse generation IC 20. The first speed pattern shown in FIG. 3A is a speed pattern that drives the motor 10 at a constant speed from the start position to the target position. The positioning operation based on this speed pattern can be executed by inputting a first start command, and the operation speed register value is applied to the constant speed driving speed (FH speed).
[0020]
The second speed pattern shown in FIG. 3B is a speed pattern in which the motor 10 is driven at a constant speed to the deceleration start position after the acceleration is started, and then is decelerated and stopped. In addition, vibration at the time of start and at the time of stop can be suppressed. The positioning operation based on this speed pattern can be executed by inputting a second start command. The initial speed register value is applied to the acceleration start initial speed (FL speed), and the operation speed register value is applied to the constant speed driving speed (FH speed). Is applied. In this speed pattern, a deceleration start position (relative position with respect to the target position) can be set in the deceleration start position register. If this set value is set to 0, the motor 10 is stopped at a constant speed without deceleration. Become.
[0021]
The third speed pattern shown in FIG. 3C is a speed pattern in which the motor 10 is driven at a constant speed after a constant speed start to a deceleration start position, and then decelerated and stopped. The positioning operation based on this speed pattern can be executed by inputting a third start command, and the operation speed register value is applied to the constant speed driving speed (FH speed). Also in this speed pattern, the deceleration start position can be set in the deceleration start position register.
[0022]
As described above, since the motor control pulse generation IC 20 of the present invention has the third speed pattern in addition to the conventional two types of speed patterns, for example, when performing the continuous positioning operation shown in FIG. The motor 10 can be driven in the speed pattern as shown. That is, when the linear interpolation A, the circular interpolation and the linear interpolation B are continuously performed at a high speed, the first operation block (linear interpolation A) is changed to the second speed pattern (deceleration start position register value = 0) and the intermediate operation. The block (circular interpolation) is a first speed pattern, and the last operation block (linear interpolation B) is a third speed pattern (deceleration start position register value> 0). Thus, the motor 10 can be smoothly and continuously operated without a stop operation between the operation blocks.
[0023]
Next, a configuration for adding a third speed pattern to the motor control pulse generation IC 20 will be described with reference to a conventional example. FIG. 5 is a block diagram showing a main part of a motor control pulse generation IC according to an embodiment of the present invention, and FIG. 9 is a block diagram showing a main part of a motor control pulse generation IC according to a conventional example. As shown in these figures, the pulse generation unit 24 is provided with an acceleration / deceleration control unit 27 for performing acceleration start of the second speed pattern and the like. The acceleration / deceleration control unit 27 compares a target speed register value with a target speed register 27a for setting a target speed of the motor 10, a speed counter 27b for determining a current motor driving speed, and a speed counter value. The counter 27b is provided with a comparator 27c that outputs an addition signal or a subtraction signal.
[0024]
When the positioning operation of the second speed pattern is performed, the operation speed register value (FH speed) is set in the target speed register 27a, and the initial speed register value (FL speed) is loaded in the speed counter 27b. In this case, since the comparator 27c adds the speed counter value at a predetermined acceleration rate (acceleration rate register value) until the FH speed is reached, the motor 10 starts accelerating at a predetermined acceleration and then drives at a constant speed. Will be. The above configuration is the same as that of the conventional acceleration / deceleration control unit 27.
[0025]
As shown in FIG. 5, the acceleration / deceleration control unit 27 of the present embodiment selectively loads the initial speed register value or the operating speed register value to the speed counter 27b according to the select signal (speed pattern selection signal). 27d. That is, when the selector 27d inputs the select signal corresponding to the second speed pattern, the selector 27d loads the initial speed register value into the speed counter 27b and starts accelerating the motor 10, while inputting the select signal corresponding to the third speed pattern. Then, the operation speed register value is loaded into the speed counter 27b, and the motor 10 is started at a constant speed. Thus, the third speed pattern described above can be added only by providing the selector 27d in the acceleration / deceleration control unit 27.
[0026]
In the embodiment of the present invention configured as described above, when a plurality of positioning operations are continuously performed at a high speed, the motor 10 is accelerated in the first operation block in order to suppress vibration at the time of start and stop. Starting and in the last operation block, it is required to decelerate and stop the motor 10. The speed pattern of the positioning operation by the conventional motor control pulse generation IC includes a first speed pattern in which the motor 10 is driven at a constant speed after the start at a constant speed, and a speed pattern in which the motor 10 is driven at the target position or deceleration after the acceleration is started. Since there are two types, the second speed pattern that drives at a constant speed to the start position, when the second speed pattern is specified in the last operation block, a stop operation is entered during the continuous operation, and it is difficult to perform a smooth continuous operation. However, the motor control pulse generation IC 20 of the present invention has a third speed that, in addition to the above two types of speed patterns, drives the motor 10 at a constant speed to a deceleration start position after a constant speed start, and then decelerates to a stop. By providing the third speed pattern in the last operation block to provide a pattern, Can be performed with a similar interlocking operation and operation pattern around the corner to the arc complementary from linear interpolation, it is possible to perform a smooth continuous operation stopping operation does not fall in the middle of continuous operation. Therefore, in a series of operations from the operation start to the operation completion, block control can be performed with a speed pattern based on an ideal trapezoidal curve of acceleration-constant speed-deceleration. The load can be reduced and the durability can be increased.
[0027]
The acceleration / deceleration control unit 27 of the motor control pulse generation IC 20 includes a target speed register 27a in which a target speed of the motor 10 is set, a speed counter 27b for determining a current motor drive speed, a target speed register value and a speed counter. The speed counter 27b is provided with a comparator 27c that outputs an addition signal or a subtraction signal to compare the value with a value. The operation speed register value (constant speed drive target speed) is set in the target speed register 27a. The initial speed register value (acceleration start initial speed) is loaded into the speed counter 27b and the acceleration start of the second speed pattern is executed. Either the initial speed register value or the operation speed register value is set to the speed counter value. 27b, and further includes a selector 27d for selectively loading the data to the 27b. For switching between the speed pattern and the third speed pattern. Thus, the third speed pattern can be added only by providing the selector 27d in the acceleration / deceleration control unit 27.
[0028]
【The invention's effect】
The present invention relates to a motor control pulse generation IC 20 capable of performing a positioning operation of a pulse drive motor 10 in a designated speed pattern and continuously executing a plurality of positioning operations, wherein the positioning operation is performed by the pulse drive motor. In addition to the first speed pattern for driving the pulse drive motor 10 at a constant speed to the target position or the deceleration start position after the start of acceleration, a second speed pattern for driving the pulse drive motor 10 at a constant speed to the target position after the start of the constant speed. The pulse drive motor 10 is driven at a constant speed to a deceleration start position after a constant speed start, and then provided with a third speed pattern for decelerating and stopping.
Eliminates the need to use the second speed pattern for the last block (linear interpolation B), while allowing the pulse drive motor to perform the positioning operation at the specified speed pattern and performing a plurality of positioning operations continuously. As a result, for the linked operation from the arc complement to the straight line complement, it becomes possible to perform the linked operation similar to the conventional operation pattern around the corner from the straight line complement to the circular complement, and at the end of the continuous positioning operation. Even if the motor is decelerated and stopped, it is possible to prevent the stop operation from entering between the positioning operation blocks and perform a smooth continuous positioning operation, and thus, in a series of operations from the operation start to the operation completion, Block control can be performed with a speed pattern based on an ideal trapezoidal curve of acceleration-constant speed-deceleration. To reduce the load on the performed even motor can be enhanced durability.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a block diagram of a motor control system using a motor control pulse generation IC according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a block diagram showing a motor control pulse generation IC according to the embodiment of the present invention.
FIG. 3 is an explanatory diagram showing a speed pattern of a motor control pulse generation IC according to the embodiment of the present invention.
FIG. 4 is an operation explanatory view of the motor control pulse generation IC according to the embodiment of the present invention.
FIG. 5 is a block diagram showing a main part of a motor control pulse generation IC according to the embodiment of the present invention.
FIG. 6 is an explanatory diagram showing a speed pattern of a motor control pulse generation IC according to a conventional example.
FIG. 7 is an explanatory diagram illustrating an example of block control (continuous interpolation operation).
FIG. 8 is an explanatory diagram of an operation of a motor control pulse generation IC according to a conventional example.
FIG. 9 is a block diagram showing a main part of a motor control pulse generation IC according to a conventional example.
[Explanation of symbols]
1 Motor control system 10 Motor 20 Pulse generation IC for motor control
21 Interface unit 22 Register unit 23 Controller unit 24 Pulse generation unit 25 Counter unit 26 Input / output line interface unit 27 Acceleration / deceleration control unit 27a Target speed register 27b Speed counter 27c Comparator 27d Selector 30 CPU
40 drive circuit

Claims (2)

指定された速度パターンでパルス駆動モータを位置決め動作させると共に、複数の位置決め動作を連続的に実行可能なモータ制御用パルス発生ICであって、前記位置決め動作は、前記パルス駆動モータを、定速スタート後、目標位置まで定速駆動させる第一速度パターンと、前記パルス駆動モータを、加速スタート後、目標位置又は減速開始位置まで定速駆動させる第二速度パターンとに加え、前記パルス駆動モータを、定速スタート後、減速開始位置まで定速駆動させ、その後に減速停止させる第三速度パターンを備えることを特徴とするモータ制御用パルス発生IC。A motor control pulse generation IC capable of performing a positioning operation of a pulse drive motor at a designated speed pattern and continuously executing a plurality of positioning operations, wherein the positioning operation starts the pulse drive motor at a constant speed. After, a first speed pattern to drive at a constant speed to the target position, the pulse drive motor, after acceleration start, in addition to a second speed pattern to drive at a constant speed to the target position or deceleration start position, the pulse drive motor, A pulse generation IC for motor control, comprising a third speed pattern for driving at a constant speed to a deceleration start position after a constant speed start, and thereafter decelerating and stopping. 請求項1記載のモータ制御用パルス発生ICにおいて、前記パルス駆動モータの目標速度がセットされる目標速度レジスタと、現在のモータ駆動速度を決める速度カウンタと、目標速度レジスタ値と速度カウンタ値とを比較して、速度カウンタに加算信号又は減算信号を出力するコンパレータとを備え、前記目標速度レジスタに定速駆動目標速度をセットすると共に、前記速度カウンタに加速スタート初期速度をロードして、前記第二速度パターンの加速スタートを実行するにあたり、加速スタート初期速度又は定速駆動目標速度のいずれかを、前記速度カウンタに選択的にロードするセレクタを設け、該セレクタによって、前記第二速度パターンと第三速度パターンとの切り換えを行うことを特徴とするモータ制御用パルス発生IC。2. The motor control pulse generation IC according to claim 1, wherein a target speed register in which a target speed of the pulse drive motor is set, a speed counter for determining a current motor drive speed, and a target speed register value and a speed counter value. Comparing the speed counter with a comparator for outputting an addition signal or a subtraction signal, setting a constant speed drive target speed in the target speed register, and loading an acceleration start initial speed in the speed counter, In executing the acceleration start of the two-speed pattern, a selector for selectively loading either the acceleration start initial speed or the constant speed drive target speed into the speed counter is provided, and the selector provides the second speed pattern and the second speed pattern. A motor control pulse generation IC which switches between three speed patterns.
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JP2022129678A (en) * 2021-02-25 2022-09-06 株式会社藤商事 game machine

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* Cited by examiner, † Cited by third party
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CN102170258A (en) * 2011-04-26 2011-08-31 哈尔滨工业大学 Open loop servo control method based on permanent magnet inductor stepping motor

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3038469A1 (en) * 2015-07-01 2017-01-06 Schneider Toshiba Inverter Europe Sas CONTROL METHOD FOR STARTING A SYNCHRONOUS ELECTRIC MOTOR
EP3128667A3 (en) * 2015-07-01 2017-05-17 Schneider Toshiba Inverter Europe SAS Control method for starting a synchronous electric motor
US10205411B2 (en) 2015-07-01 2019-02-12 Schneider Toshiba Inverter Europe Sas Control method for starting a synchronous electric motor
JP2022129678A (en) * 2021-02-25 2022-09-06 株式会社藤商事 game machine
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